L’oggetto

Un perno filettato è un componente meccanico utilizzato per fissare o collegare due o più parti in un sistema meccanico o strutturale. È un componente che si può trovare in ogni macchina, quindi comunissimo, quasi banale dal punto di vista meccanico. Eppure la rottura di un perno può determinare serie conseguenze per la funzionalità della macchina stessa, semplice o complessa, economica o costosa che sia.

Le analisi

Esame Visivo

La frattura del perno filettato è localizzata in corrispondenza di un foro passante. La porzione inferiore del perno è visibile nella macrografia n°1.

La superficie di frattura è orientata ortogonalmente all’asse del componente e presenta  un aspetto opaco e granuloso e numerose aree schiacciate, come si può vedere in dettaglio nella macrografia n°2. Il resto del campione appare integro e privo di segni evidenti di deformazione plastica.

Risultati

La frattura esaminata ha la morfologia tipica di una rottura di schianto di tipo duttile.

L’esame metallografico ha messo in risalto una disuniformità strutturale in direzione longitudinale, con una variazione del rapporto tra le fasi e un differente tenore di precipitati a base piombo nelle differenti sezioni, con un arricchimento in corrispondenza della zona di rottura. Tali precipitati, da un lato migliorano la lavorabilità del materiale mentre dall’altro ne riducono le proprietà resistenziali, che quindi vengono ad essere inferiori proprio in corrispondenza della sezione più sollecitata. Infatti, il cedimento è avvenuto in corrispondenza della sezione trasversale del perno meno resistente per la presenza del foro.

Conclusioni

Il perno filettato si è rotto in esercizio per sovraccarico.

Il cedimento è avvenuto per carichi probabilmente inferiori rispetto ai valori di progetto, a causa di una riduzione della resistenza meccanica per motivi microstrutturali.